Pengeáthaladási frekvencia (BPF) a rezgésanalízisben

Definíció: Mi a pengeáthaladási frekvencia?

Pengeáthaladási frekvencia (BPF) egy kiemelkedő frekvenciakomponens, amely az aerodinamikai és hidrodinamikai gépek, például ventilátorok, szivattyúk, fúvók és kompresszorok rezgési jellemzőjében található. Azt a sebességet jelöli, amellyel a járókerék forgó lapátjai vagy lapátjai elhaladnak egy álló pont, például egy elzárólapát, diffúzor vagy érzékelő helye mellett. Ez a kölcsönhatás minden lapát áthaladásakor különálló nyomáspulzációt hoz létre, ami egy kiszámítható frekvenciájú rezgési jelet eredményez.

A penge áthaladási gyakoriságának kiszámítása

A BPF egyszerűen kiszámítható, és a gép forgási sebességétől, valamint a járókerekén vagy rotorán lévő lapátok számától függ.

A képlet a következő:

BPF = Lapátok száma × Forgási sebesség

Például egy 7 lapátos, 1800 fordulat/perc sebességgel forgó ventilátor BPF-értéke a következő lenne:

BPF = 7 penge × 1800 RPM = 12 600 CPM (ciklusok percenként)

Ennek hertzre (Hz) való átváltásához egyszerűen oszd el 60-nal:

BPF = 12 600 CPM / 60 = 210 Hz

Miért fontos a BPF a gépdiagnosztikában?

A lapát áthaladási frekvenciáján fellépő rezgés minden olyan gép normális és várható jellemzője, amely lapátokkal mozgat levegőt vagy folyadékot. Azonban a rezgés *amplitúdója* ezen a frekvencián kritikus mutatója a gép mechanikai és aerodinamikai állapotának. A BPF amplitúdójának jelentős növekedése, vagy a felharmonikusok megjelenése gyakran kialakuló problémákra utal.

A magas BPF amplitúdó által jelzett gyakori problémák

Az 1xBPF-nél vagy annak többszöröseinél (2xBPF, 3xBPF stb.) megnövekedett rezgés számos probléma tünete lehet:

• Aerodinamikai vagy hidraulikai problémák: Az egyenetlen vagy turbulens áramlás a gép bemeneténél vagy kimeneténél az egyik elsődleges ok. Ennek oka lehet dugulás, nem megfelelő csővezeték-elvezetés vagy a gép legjobb hatásfokától (BEP) távoli üzemeltetése.
• Rotor vagy járókerék kiegyensúlyozatlansága: Míg az kiegyensúlyozatlanság elsősorban 1x-es forgási sebességnél jelentkezik, az egyenetlen tömegeloszlás egyenetlen lapátterheléshez és megnövekedett BPF-hez is vezethet.
• Penge sérülése vagy kopása: A repedt, görbült, lepattant vagy erodált penge megzavarja az egyenletes nyomáspulzációt, ami a BPF rezgés jelentős növekedését okozza.
• Nem megfelelő távolságok: A rotor excentrikus helyzete a házban, vagy a lapátok végei és a ház közötti helytelen hézag nagy nyomásingadozást okozhat, amikor a lapátok áthaladnak a legszűkebb ponton.
• Strukturális rezonancia: Ha a BPF vagy annak egyik felharmonikusa gerjeszti a gép szerkezetének, csővezetékének vagy alapjának egy természetes frekvenciáját, a rezgés nagymértékben felerősödik.

A pengeáteresztő frekvencia felharmonikusai (2xBPF, 3xBPF)

A BPF erős felharmonikusainak jelenléte gyakran súlyosabb problémára vagy a folyadékáramlásban lévő, határozottabb, élesebb pulzációra utal. Például egy erősen meggörbült lapát vagy a járókerék közelében lévő jelentős akadály élesebb, kevésbé szinuszos nyomásimpulzust hozhat létre, amely többszörös felharmonikusként nyilvánul meg az FFT spektrumban.

Elemzési technikák

A BPF-fel kapcsolatos problémák diagnosztizálása a következőket foglalja magában:

1. A BPF kiszámítása: Először is, határozzuk meg az elméleti BPF-et az ismert pengeszám és sebesség alapján.
2. Spektrumanalízis: Vizsgáld meg az FFT spektrumot, hogy azonosítsd az 1xBPF-nél lévő csúcsokat és azok felharmonikusait.
3. Trendek: Hasonlítsa össze a jelenlegi BPF amplitúdót a korábbi adatokkal. A hirtelen vagy fokozatos növekedés a romlás egyértelmű jele.
4. Fázisanalízis: Egy kétcsatornás analizátor segítségével a fázisleolvasások segíthetnek meghatározni, hogy a probléma a rotor mozgásával vagy szerkezeti problémával kapcsolatos-e.

A pengeátfutási gyakoriság monitorozásával a karbantartó csapatok értékes betekintést nyerhetnek kritikus forgóberendezéseik állapotába, és még a bekövetkezésük előtt azonosíthatják a potenciális hibákat.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez